Каркас сейсмостойкого здания Советский патент 1977 года по МПК E04H9/02 E04B1/24 

Изобретение относится .к строительству и может быть использовано в конструкции каркаса сейсмостойких зданий. Известен металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, включаюЩ.ИЙ варТ И1кальнЫе Д1иа1ф|р|а1гмы жесткости с армированными связевыми панелями, размещенными в ячейках, образованных расположенными в плоскостях этих Д1иафра1гм |КО,Л01Ннами и ригелями, причем стержни рабочей арматуры каждой из этих панелей закреплены в узлах ячеек -и расположены по их диагоналям 1. Недостатком такого каркаса является то, что в местах соединения -концов диагональных стержней с рамами не обеспечивается условие для работы в пластической стадии и поэтому при возможных перегрузках во время землетрясения следует ожидать хрупких разрушений в зонах сварных стыков. Известен также каркас сейсмостойкого здания, включающий образующие ячейки стойки .и ригели и размещенные в ячейках перекрестные диагональные связи 2. Недостатком такого каркаса является то, что при возникновении в их диагональных связях растягивающих усилий, превыщающих предел текучести, в подкосах развиваются остаточные удлинения. Поскольку подкосы являются сравнительно гибкими, во время сжатия они могут терять устойчивость и выиучиваться. При этом остаточные удлинения в подкосах не исчезнут. В результате с кажды.м циклом нагружений. в процессе колеОаний зданий несущая способность связей будет падать, а это представляет опасность для здания в целом. Цель изобретения - повыщение сейсмостойкости каркаса. Это достигается тем, что каждая ячейка каркаса выполнена с центральным прямоугольным стержневым контуром, к углам которого жестко прикреплены концы перекрестных диагональных связей. На фиг. 1 дан общий вид каркаса сейсмостойкого здания (положение стерл ней ячейки в нейтральном положении и в деформированном состоянии во время землетрясения), на фиг. 2 - ячейка каркаса, на фиг. 3 - то же, узел А. Каркас сейсмостойкого здания включает в себя стойки / и ригели 2, образующие отдельные ячейки. В этих ячейках располол ены центральные прямоугольные стержневые контуры 3, к узлам которых жестко присоединены концы диагональных перекрестных связей 4. Сечения центральных прямоугольных стерлчневых контуров 3 и диагональных связей 4 на основе подбора материалов и проведения расчетов на горизонтальную нагрузку назначаются таким образом, чтобы в то время, .когда в стержнях элементов 5 от изгибающих усилий возникают иластические шарниры, наиряжения в стержневых контуров 3 и в иерекрестных связях 4 не превышали бы расчетных сопротивлений. При таком условии будет обеспечиваться сохранность сварных соединений от хрупких разруШбний и в связях 4 не будут возникать остаточные удлинения. Диагональные перекрестные .связи 4 целесообразио крестить к ;сте,ржневым контурам 3 на болтах для облегчения замены последних.

При сейсмогколебаниях здания развиваются пластические деформации. Если эле,менты отклоняются вправо (см. фиг. 2), тогда по оси V-V возникает растягивающее усилие, которое будет вытягивать стержиевые контуры 3 в направлении указанной оси 1/-V. В стержневых контурах 3 возникнут изгибающие моменты, и будут развиваться пластические деформации. Влияние на стержни контура сжимающего усилия по оси W-W будет незначительным, потому что такая система в направлении поперечном своей плоскости является сравнительно гибкой и может терять устойчивость. При отклонении системы влево растягивающее усилие уже возншкает по оси W-W. Соответственно замкнутые стержневые элементы 3 вытянутся в Направлении действующего усилия. Знаки изгибающих моментов в стерл нях контуров 3 изменяются. В результате те остаточные полеречные деформации, которые возникли в стержневых контурах 3 в предшествующем цикле загружения, исчезнут, и в раме разовьются деформации противоиоложного знака. Таким образом, предлагаемая конструктивная схема создает

условие для развития в связевой системе знакопеременных иластпческих деформаций и существенно повыщается сохранность несущей способности связевой системы.

Конструкция каркаса здания обладает более высокой надежностью в сравнении с обычными решениями связевых систем. Используя такую конструкцию, можно обеспечить снижеиие сейсмической нагрузки на здание примерно на 10-20%. Благодаря этому можно добиться экопомии металла в рамном каркасе примерно на 5-10%.

Формула и 3 о б р е т е н и и

Каркас сейсмостойкого здания, включающий образующие ячейки стойки и ригели и размещенные в ячейках перекрестные диагональные связи, отличаю щи йся тем, что, с целью повыщения сейсмостойкости каркаса,

каждая ячейка выполнена с центральным прямоугольным стержневым контуром, к углам -которого жестко прикреплены концы перекрестных диагональных связей.

Источни1ки информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 397617, кл. Е 04 В 1/24, 07.01.72.

2.АвторскоесвидетельствоСССР Яо 393423, «л. Е 04 Н 9/02, 14.01.72.

/ / / // /7//

4-Х

Фиг.1

Фиг.:

w